孙瑜的羽毛球生涯始于八岁半，最初是在家乡大连接受了一些基础性的非正规训练。随着她对这项运动的热爱与日俱增，她的父母逐渐意识到南方地区在羽毛球技术训练方面可能拥有更先进的体系与资源。经过多方打听和慎重考虑，他们最终决定将孙瑜送往珠海市体校进行更为系统与专业的培养。在体校学习期间，孙瑜刻苦训练，并很快在比赛中崭露头角。她参加了广东省青少年羽毛球锦标赛，凭借出色的发挥在单打项目中夺得季军，这一成绩也为她赢得了前往广州参加更高层次集训的宝贵机会。在广州为期两个月的密集集训中，孙瑜的技术与战术素养得到了显著提升。随后，她成功通过了竞争激烈的队内选拔赛，最终于2005年2月正式入选广东省羽毛球队，开启了其专业运动员的道路。孙瑜
2009年7月9日，在印度举办的亚洲U19青年羽毛球锦标赛女单决赛赛场上，当时年仅15岁的孙瑜展现出了出色的竞技状态，她仅耗时27分钟，便以21比8和21比13的悬殊比分直落两局，轻松战胜了队友沈雅颖，成功摘得该项目金牌。凭借青年赛场的优异表现，孙瑜于2010年10月通过严格的选拔赛机制，正式入选国家羽毛球二队。进入国家队体系后，她的成长步伐进一步加快，在次年7月便首次披上国家队战袍，参加了亚洲青年羽毛球锦标赛这一重要国际赛事。在该届亚青赛的女单决赛中，她再度与队友沈雅颖相遇，并以同样高效的节奏，仅用27分钟就以21-8和21-13的比分取胜，蝉联了该赛事冠军。2012年12月，孙瑜的职业生涯迎来新的突破，她在澳门羽毛球黄金大奖赛上一路闯关进入决赛，最终以2比0（21-19、21-8）战胜泰国选手布桑兰·恩布鲁庞，赢得了个人首个成年组国际赛事冠军头衔。2013年7月，孙瑜代表中国（湖南师范大学）出征在俄罗斯喀山举行的世界大学生运动会，参与了羽毛球女子单打以及混合团体两个项目的角逐，并成功助力队伍赢得了一枚宝贵的团体银牌。同年，她还随队获得了东亚运动会羽毛球赛的女子团体冠军荣誉。2014年5月17日，备受瞩目的汤尤杯羽毛球团体赛在印度首都新德里拉开战幕，孙瑜入选了中国女子羽毛球队的参赛阵容。她不仅是该届赛事中国女单选手中年龄最小的一位，更被时任总教练李永波公开点名，被视为女单项目未来后备力量的重点培养对象。当时年仅20岁的孙瑜，身高已达到1米85左右，这一身体条件使她成为中国女单历史上身材最为高大的选手，被外界称为第一“高人”。2015年，孙瑜在国际赛场上持续取得佳绩，先是在瑞士羽毛球黄金大奖赛上夺得女单冠军。紧接着在4月举行的世界羽联超级系列赛新加坡公开赛中，她在决赛中与中华台北名将戴资颖展开激烈对决。尽管孙瑜在双方此前三次交锋中均取得胜利，且本次决赛也以21比13先胜一局，但比赛进程却异常曲折。戴资颖在第二局4比9落后的不利局面下实现逆转扳回一城，并在决胜局一度以20比17领先，手握三个赛点。就在中国队眼看要与2015年首个超级赛女单冠军失之交臂的危急时刻，孙瑜顶住了巨大压力，于绝境中突然爆发，连得5分，最终以22比20惊险取胜，上演了精彩的大逆转。2016年，孙瑜继续随国家队征战，在亚洲羽毛球团体锦标赛中，中国队以3比2的总比分战胜日本队夺冠，她为团队胜利贡献了力量。同年的澳大利亚羽毛球公开赛，她闯入女单决赛并获得亚军。在国内赛场上，2016年威克多杯全国羽毛球团体锦标赛中，由孙瑜、陈清晨、钟倩欣等国手领衔的东道主广东队经过苦战，以3比2的总比分夺冠。2017年8月25日，在格拉斯哥举行的世界羽毛球锦标赛女单四分之一决赛中，赛会5号种子、中国选手孙瑜以14-21和9-21连失两局，不敌里约奥运会亚军、印度名将普萨拉·文卡塔·辛德胡，遗憾止步八强，未能晋级半决赛。长期的高强度训练和比赛积累的伤病，最终影响了孙瑜的职业生涯。2019年2月12日，她在其个人社交平台上发表了退役感言。在即将迎来25岁生日之际，由于身体伤病难以恢复到理想竞技状态，孙瑜不得不在运动员的黄金年龄做出了退役的决定。退役后，她并未离开热爱的羽毛球事业，于2019年9月至2020年1月期间，受聘担任深圳大学外聘羽毛球教师及校队教练，致力于培养高校羽毛球人才。此后，她转任南方科技大学体育中心教师，继续在体育教育岗位上发挥自己的专业特长。
根据国家体育总局于2014年1月21日正式发布的表彰决定，并严格依照《运动员技术等级管理办法》中的相关条款与标准，同时参照《运动员技术等级标准》所明确的评选程序，经过主管部门的细致审核与综合评定，最终决定授予羽毛球运动员孙瑜“国际级运动健将”这一国家级荣誉称号。在此之后，孙瑜因其在国际赛场上的持续优异表现，又先后于2015年及2017年两度获得国家体育总局颁发的体育荣誉奖章，这标志着其成就获得了国家层面的高度认可。此外，在2016年，孙瑜凭借其全年的杰出竞赛成绩与良好的职业风范，被授予了该年度的优秀运动员称号，其专业能力与贡献再次得到充分肯定。
二零二一年四月二十一日，体育中心孙瑜副教授前往深圳市体育运动学校开展了一场专题学术讲座，在讲座过程中，孙瑜副教授不仅系统阐述了体育精神的内涵与时代价值，还与体校的运动员们进行了面对面的深入交流，围绕体育精神的实践、竞技心态的调整以及职业生涯规划等多个话题展开了生动而富有启发性的问答互动。时隔数年，在二零二五年四月十四日于厦门举办的一项国际羽毛球赛事中，孙瑜再次出现在公众视野，此次她与美籍华裔选手王苑力携手组成女双组合，共同参与角逐，这一久违的亮相引起了现场观众与体育媒体的广泛关注。随后在二零二五年十一月，孙瑜作为特邀嘉宾出席了第十五届全国运动会及残疾人特殊奥林匹克运动会广州赛区所组织的“科技全运，全民共享”系列推广活动，她在活动发言中高度评价了“零碳”技术、智能穿戴装备等一系列科技创新成果在提升运动员安全防护水平与强化赛事运营保障方面所发挥的积极作用，并进一步强调了推动科技与体育领域深度融合对于竞技体育发展及大众体育普及所具有的长远重要意义。